(Đồ án tốt nghiệp) điều khiển và giám sát mô hình lưu kho bằng PLC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MƠ HÌNH LƯU KHO BẰNG PLC GVHD:TRẦN VĂN SỸ SVTT:NGUYỄN THÀNH ĐẠI MSSV:15142019 SVTT: LÊ PHONG VŨ MSSV:15142126 SKL005782 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MƠ HÌNH LƯU KHO BẰNG PLC SVTH: Nguyễn Thành Đại Lê Phong Vũ MSSV: 15142019 15142126 Khóa : 2015 Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật Điện – Điện tử GVHD: Th.S Trần Văn Sỹ TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MƠ HÌNH LƯU KHO BẰNG PLC SVTH: Nguyễn Thành Đại Lê Phong Vũ MSSV: 15142019 15142126 Khóa : 2015 Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật Điện – Điện tử GVHD: Th.S Trần Văn Sỹ TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2019 Trường ĐH SPKT TP.HCM Khoa Đào tạo Chất lượng cao Lời cam đoan Chúng tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu nhóm chúng tơi Những phần sử dụng tài liệu tham khảo đồ án nêu phần tài liệu tham khảo Các kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2019 (Ký tên ghi rõ họ tên) i Trường ĐH SPKT TP.HCM Khoa Đào tạo Chất lượng cao Lời cảm ơn Sau trình học tập trường với kiến thức thầy cô giảng dạy, kinh nghiệm học hỏi, trình thực đồ án nhóm thầy tạo điều kiện tốt để thực đồ án Nhóm xin gửi lời cảm ơn tới tất thầy, cô Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM nói chung, đặc biệt giảng viên Khoa Điện - Điện Tử nói riêng giảng dạy cung cấp cho Nhóm có kiến thức quý báu, tạo tiền đề quan cho Nhóm thực đồ án Nhóm em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Trần Văn Sỹ, suốt thời gian nhóm em thực đề tài, thầy hướng dẫn tận tình hỗ trợ cho nhóm thiết bị cần thiết để nhóm thực đề tài tốt đưa hướng giải cho nhóm gặp khó khăn Cảm ơn thầy chia sẻ kinh nghiệm quý báu giúp nhóm thực tốt đề tài Trong trình nghiên cứu thực đồ án, thời gian trình độ có giới hạn nên khơng tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, nhóm hy vọng nhận ý kiến đóng góp q báu từ thầy cơ, bạn bè người quan tâm để đề tài hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! ii Trường ĐH SPKT TP.HCM Khoa Đào tạo Chất lượng cao Tóm Tắt Với phát triển hàng hóa nay, giải vấn đề lưu trữ hàng hóa phục vụ cho nhu cầu khác xuất khẩu, tiêu thụ nước, Các hàng hóa lưu trữ thời gian dài trước đưa Giải cho vấn đề lưu trữ hàng hóa hình thức phổ biến lưu kho bãi Lưu kho bãi có hai dạng ngồi trời nhà Lưu kho nhà thực loại xe nâng, cao áp dụng cơng nghệ tự động, sử dụng máy móc với tản chung điều khiển qua xử lý PLC, từ vận chuyển, đưa sản phẩm vào kho chứa cách dễ dàng hơn, kiểm soát số lượng hàng hóa đưa vào tốt Đề tài thực việc lưu kho tự động tay sử dụng xử lý PLC Từ xử lý PLC xử lý điều khiển xác vị trí trục servo từ điều khiển cấu cánh tay gắp xy lanh khí nén cách xác, mơ hình điều khiển tốc độ động AC thơng qua biến tần Rồi từ thiết kế hình giám sát HMI để giám sát hàng hóa nhập vào lấy từ ô chưa, số lượng sản phẩm vào sát sát hoạt động thiết bị có mơ hình iii Trường ĐH SPKT TP.HCM Khoa Đào tạo Chất lượng cao Mục Lời cam đoan Lời cảm ơn Tóm Tắt Mục lục Danh mục từ viết tắt Danh mục bảng biểu Danh mục hình ảnh Chương 1: 1.1 TỔNG Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Nhiệm vụ giới hạn đề tài 1.3.1 Nhiệm 1.3.2 Giới h 1.3.3 Phươn 1.3.4 Tóm t Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan phần cứng hệ thống 2.1.1 Tổng 2.1.2 Tổng 2.1.3 Biến t 2.1.4 Màn h 2.1.5 Các th Chương 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG 3.1 Giới thiệu iv Trường ĐH SPKT TP.HCM 3.2.Sơ đồ khối mơ hình 3.3.Các thiết bị khối 3.3.1 Khối 3.3.2 Khối điề 3.3.3 Khối điề 3.3.1 Khối độn 3.3.1 Động 3.3.1 Khối xi l 3.3.1 Khối điề 3.3.1 Khối đèn 3.3.1 Khối giá 3.3.2 Khối ngu 3.4.Tính tốn hệ số 3.4.1 Động 3.4.2 Động 3.5.Thiết kế hệ thống 3.5.1 Sơ đồ m 3.5.2 Sơ đồ m 3.5.3 Sơ đồ Chương 4: THI CƠ 4.1.Thi cơng phần cứng hệ thống 4.1.1 Lắp đặt p 4.1.2 Xây dựn 4.1.3 Thi cơng 4.2.Lập trình cho hệ thống v Trường ĐH SPKT TP.HCM Khoa Đào tạo Chất lượng cao 4.2.1 Sơ đồ khối điều khiển biến tần đông Servo 78 4.2.2 Lưu đồ điều khiển chương trình 79 4.2.3 Thiết kế giao diện điều khiển giám HMI .85 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 86 5.1 Kết luận 86 5.2 Hướng phát triển 87 Tài liệu tham khảo 88 Phụ lục 1: Hướng dẫn sử dụng phần mềm GX Developer 90 Phụ lục 2: Hướng dẫn sử dụng phần mềm GT Designer 93 Phụ lục 3: Nhật kí làm việc 96 vi Trường ĐH SPKT TP.HCM Khoa Đào tạo Chất lượng cao Danh mục từ viết tắt PLC: Programmable Logic Controller HMI: Human Machine Interface CB: Circuit Breaker ES: Emergency Stop RAM: Random Access Memory ROM: Read Only Memory EPROM: Erasable Programmable Read Only Memory EEPROM: Electric Erasable Programmable Read Only Memory MSP: Mitsubishi Sequence Processor NO: Normal Open NC: Normal Close LED: Light Emitting Diode ASIC: Application Specific Integrated Circuit TFT: Thin Film Transistor CF : Compact flash: USB: Universal Serial Bus EEC: European Economic Community EC: European Community UL: Underwriters Laboratories ISO: International Organization for Standardization IMS: thuật ngữ viết tắt IP Multimedia Subsystem PWM: Pulse-width modulation vii Trường ĐH SPKT TP.HCM CHƯƠNG 5: 5.1 Khoa Đào tạo Chất lượng cao KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận Nhóm chúng em muốn cảm ơn thầy Trần Văn Sỹ hỗ trợ giúp đỡ nhóm suốt tháng làm mơ hình Viện sư phạm kỹ thuật TP.HCM Tuy gặp nhiều khó khăn q trình làm nhóm hồn thành nhiệm vụ ban đầu đề “ Điều khiển giám sát mơ hình lưu kho PLC Hình 5.1: Mơ hình hồn chỉnh Thành nhóm đạt được:  Thiết kế toàn hệ thống Toàn hệ thống hoạt động ổn định  Ứng dụng kiến thức số mơ học có liên quan vào việc thiết kế, điều khiển giám sát mơ hình  Các xử lý vấn đề phát sinh  Thao tác lập trình cho PLC thông qua phần mềm GX Developer thiết kế hình giám sát GT Designer  Mơ hình điều khiển vị trí bỏ vào chứa lấy sản phẩm ra, mơ hình giám sát số lượng sản phẩm vào ra, giám sát số lượng hàng hóa có kho thơng qua hình HMI Hạn chế mơ hình:  Hệ thống nâng sản phẩm lên xuống khí nén nên chưa mang lại hiệu (đề xuất thay hệ thống xy lanh thủy lực để đạt hiệu cao hơn)  Chưa lấy thông tin sản phẩm (ngày nhập xuất sản phẩm)  Chưa phân định loại sản phẩm tương ứng với vị trí chứa  Với lấy vào bỏ băng tải chưa thực hiệu (Vì xử dụng biến tần với động AC) 86 Trường ĐH SPKT TP.HCM 5.2 Khoa Đào tạo Chất lượng cao Hướng phát triển Các sinh viên sau phát triển tiếp mơ hình với mơ hình cịn sót Trang bị máy qt mã vạch camera công nghiệp để lấy thông tin sản phẩm ngày nhập xuất sản phẩm  Đưa thông tin sản phẩm lên mạng để dể dàng quản lý đâu  Xây dựng thêm băng tải cho sản phẩm  Mở rộng thêm module với chức khác để cải thiện hiệu vấn đề dạy học  87 Trường ĐH SPKT TP.HCM Khoa Đào tạo Chất lượng cao Tài liệu tham khảo Tiếng Việt: [1] Thanh hóa, 3/2014 (Khái niệm biến tần, từ tham khảo:”Tài liệu FR-E520 tiếng việt”) [2] Tháng 12/2005 Giáo trình máy điện-Khí cụ điện (tính tốn tốc độ động khơng đồng bộ, từ khóa:”Giáo trình máy điện không đồng bộ”) Tiếng Anh: [3] User’s manual PLC Mitsubishi Q2A(H)CPU(-S1), tham khảo từ “http://suport.siriustrading.ro/02.DocArh/01.PLC/03.Modulare/05.MELSEC%20An S,QnAS/01.Unitati%20centrale/02.QnAS/Q2AS(H)CPU(-S1)%20- %20User's %20Manual%20(Hardware)%20IB(NA)-0800140-H%20(12.13).pdf” [4] Melsec AnS series, từ khóa:”A1SX42 & A1SY42”, tham khảo từ “https://theservicegroup.us/wp-content/uploads/2012/03/Mitsubishi-PLC-AnSH-IO-Modules-Users-Manual.pdf” [5] User’s manual A1SD75P3-S3, tham khảo từ “http://www.inverter- plc.com/plc/melsec/A1SD75P1-S3_P2-S3_P3-S3,AD75P1-S3_P2-S3_P3S3,Positioning%20Module-%20User,s%20Manual.pdf” [6] User’s manual MR-J2S-10A, mục “SIGNALS AND WIRING” từ khóa “A1SD75”, tham khảo từ “https://dl.mitsubishielectric.com/dl/fa/document/manual/servo/sh030006/sh030006 j.pdf” [7] FR-E500 instruction manual-Mitsubishi Electric, tham khảo từ “https://www.vfds.com/manuals/mitsubishi-e500-manual.pdf” Các trang web: Biến tần mitsubishi: [8] http://www.dienthanhvinh.com.vn/tin-tuc/58/uu-diem-cua-bien-tan- mitsubishi.html [9] https://bkaii.com.vn/tin-tuc/493-khai-niem-phan-loai-cau-tao-va-nguyen-li- hoat-dong-cua-bien-tan Cảm biến: 88 Trường ĐH SPKT TP.HCM Khoa Đào tạo Chất lượng cao [10] http://arduino.vn/bai-viet/1100-tong-quan-ve-cam-bien [11] http://bientannamhuy.com/chi-tiet-tin/nguyen-ly-hoat-dong-cua-cam-bien- quang/ [12] http://www.codienminhhung.net/tin-tuc/cau-tao-va-nguyen-ly-hoat-dong-cua- cam-bien-cong-nghiep-75.html Động AC: [13] https://bachkhoa.org/dong-co-3-pha/ [14] http://enertechvn.com/detail/cau-tao-va-nguyen-ly-may-dien-khong-dong- bo-3-pha-46.html [15] https://banbientan.com/cong-nghe-dieu-khien-dong-co-servo/ PLC Mitsubishi: [16] https://plcmitsubishi.com/tong-quan-ve-plc-mitsubishi.html [17] https://voer.edu.vn/c/cau-truc-va-nguyen-ly-lam-viec-cua- plc/b65809e7/95688481 [18] https://www.vinamilk.com.vn/vi/cai-tien-doi-moi/page/248/cong-nghe-san- xuat-moi 89 Trường ĐH SPKT TP.HCM Phụ lục 1: Khoa Đào tạo Chất lượng cao Hướng dẫn sử dụng phần mềm GX Developer a) Cài đặt phần mềm GX deverloper:  Bước 1: cài đặt vùng cho phần mềm GX deverloper Hình phụ lục 1.1: thực trình tạo vùng cho phần mềm GX deverloper  Bước 2: cài đặt phần mềm GX deverloper Hình phụ lục 1.2: Chọn mục SETUP để tiến hành cài phần mềm GX deverloper b) Tạo project giao diện lập trình  Tạo project:  Cần lựa chọn dòng PLC loại PLC phù hợp với phần cứng làm trước  Lựa chọn ngơn ngữ lập trình chọn tính viết tạo hàm, hộp chức để đơn giản trình lập trình 90 Trường ĐH SPKT TP.HCM Khoa Đào tạo Chất lượng cao Hình phụ lục 1.3: Tạo project chọn ngơn ngữ lập trình o Giao diện lập trình:  Khơng gian lập để lập trình lệnh Hình phụ lục 1.4: Giao diện lập trình  Các lệnh thơng dụng cho q trình lập trình(bao gồm viết đọc chương trình từ PLC, chế độ mơ phỏng, chế độ giám sát,viết thích lệnh,…) 91 Trường ĐH SPKT TP.HCM Khoa Đào tạo Chất lượng cao Hình phụ lục 1.5: Thanh cơng cụ chương trình GX deverloper o Tạo hàm để thuận tiện cho trình lập trình Hình phụ lục 1.6: Tạo hàm cần thiết cho lập trình 92 Trường ĐH SPKT TP.HCM Phụ lục 2: Khoa Đào tạo Chất lượng cao Hướng dẫn sử dụng phần mềm GT Designer  Cài đặt phần mềm GT designer Hình phụ lục 2.1: Các bước cài đặt GT designer  Tạo project giao diện lập trình cho hình điều khiển o Tạo project: Hình phụ lục 2.2: Tạo project o Chọn loại hình GOT phù hợp: Hình phụ lục 2.3: Chọn loại GOT phù hợp với phần cứng có trước o Chọn hãng PLC chọn dòng PLC phù hợp, chọn giao thức kết nối với hình điều khiển: 93 Trường ĐH SPKT TP.HCM Khoa Đào tạo Chất lượng cao Hình phụ lục 2.4: Chọn Dòng PLC phù hợp giao thức kết nối với hình(USB) o Chọn hình thức kết nối: trực tiếp đến PLC, qua module mở rộng qua CC-link, : Hình phụ lục 2.5: Chọn hình thức kết nối từ PLC đến hình điều khiển 94 Trường ĐH SPKT TP.HCM Khoa Đào tạo Chất lượng cao  Giao diện lập trình GT designer Hình phụ lục 2.6: giao diện thiết kế hình điều khiển GT designer 95 Trường ĐH SPKT TP.HCM Phụ lục 3: Khoa Đào tạo Chất lượng cao Nhật kí làm việc Ngày 4/3/2019 - 4/4/2019 4/4/2019/ 11/4/2019 16/4/2019 – 22/4/2019 23/4/2019 – 28/4/2019 3/5/2019 – 9/5/2019 10/5/2019 – 16/5/2019 17/5/2019 – 23/5/2019 24/5/2019 – 30/5/2019 31/5/2019-6/6/2019 96 Trường ĐH SPKT TP.HCM Khoa Đào tạo Chất lượng cao 6/6/2019 – 12/6/2019 13/6/2019 – 20/6/2019 24/6/2019 – 24/6/2019 21/6/2019 – 28/6/2019 1/7/2019 – 10/7/2019 97 ... lưu kho PLC xử lý vấn đề điều khiển hay vận hành đồng thời giám sát thông tin hình giám sát HMI Mơ hình lưu kho PLC điều khiển băng tải thuận nghịch với mục đích nhập xuất kho tùy thuộc vào người... dụng PLC vào xử lý tự động hệ thống điều cần phải có Từ đặt mục tiêu đề tài cho mơ hình ? ?Điều khiển giám sát mơ hình lưu kho PLC? ?? là: Thiết kế lưu đồ, giải thuật chương trình điều khiển cho mơ hình. .. TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MƠ HÌNH LƯU KHO BẰNG PLC SVTH: Nguyễn Thành